污水生物處理過程動力學(xué)建模與控制器設(shè)計.pdf

1、污水處理過程具有高非線性以及進(jìn)水流量隨機(jī)變化等特性，同時由于缺乏精確的生物傳感器，使得一些重要變量在線測量比較困難甚至無法進(jìn)行。因此，對污水生物處理過程進(jìn)行建模、狀態(tài)觀測與控制器設(shè)計的研究具有非常重要的意義。本文把污水處理連續(xù)流反應(yīng)器作為研究對象，從動力學(xué)建模、性態(tài)分析以及控制論角度對污水生物處理過程進(jìn)行了研究。具體內(nèi)容分為以下兩部分：
　　第一，為了滿足排污標(biāo)準(zhǔn)，對污水流入流出反應(yīng)器方式進(jìn)行了約束，首先用脈沖注入排出方式替換原有

2、連續(xù)模式，建立了基于狀態(tài)反饋脈沖調(diào)節(jié)的生物反應(yīng)器模型，借助于脈沖動力系統(tǒng)相關(guān)理論對模型的動力學(xué)性態(tài)進(jìn)行了分析，特別是周期解的存在性與穩(wěn)定性，并借助于周期行為以污染物排放率為優(yōu)化目標(biāo)對模型參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化處理；其次，用開關(guān)流入流出方式替換連續(xù)方式，建立了基于變結(jié)構(gòu)控制的生物反應(yīng)器模型，并借助于Filippov系統(tǒng)相關(guān)理論對模型進(jìn)行了定性分析，討論了滑動模態(tài)的存在性及相應(yīng)的動力學(xué)性態(tài)。
　　第二，為了實現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)污水濃度快速達(dá)到某一給定